根据世界卫生组织报道显示,在2008年,癌症造成760万人死亡(约占所有死亡人数的13%)。每年,大多数癌症死亡由肺癌、胃癌、肝癌、结肠癌和乳腺癌造成。2008年,在癌症死亡总数中,大约70%的癌症死亡发生在低收入和中等收入国家。全世界癌症死亡人数预计将继续上升,到2030年将超过1310万。 中国2012年肿瘤登记年报显示,2009年我国全部恶性肿瘤发病率为285.91/10万,死率为180.54人/10万。其中发病率最高的5种依次为肺癌、胃癌、肝癌、食管癌、结直肠癌,分别为405.98人/10万、215.83人/10万、133.99人/10万、129.26人/10万、119.10人/10万。死亡率依次为肺癌、胃癌、食管癌、肝癌、结直肠癌,分别为431.21人/10万、237.58人/10万、145.31、144.15人/10万、103.86人/10万。 肿瘤已成为人类死亡的主要疾病之一,肿瘤体外诊断的市场也由此快速增长。据统计,肿瘤分子诊断CMD在2008年的美国市场容量为3.61亿美元。2015年将扩增到18亿美元。全球产业分析(GlobalIndustry Analysts)2011年发布报告预测至2017年,全球生物标志物市场将达到340亿美元,收入的绝大部分来自肿瘤治疗、检测与处方中的生物标志物的应用。 肿瘤的诊断与治疗一直是国内外医学领域重要的研究方向,目前临床上常用的肿瘤诊断方法有血清肿瘤标志物检测、影像学检测、组织病理学诊断等,随着科学研究的发展,PET-CT、循环肿瘤细胞(CirculatingTumor Cell,CTC)检测等先进的技术及新的肿瘤诊断方法相继面世。本文中,针对消化道癌(食管癌、肝癌、胃癌、结直肠癌等)、及妇科癌症(乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌等),我们将就这几个方面来探讨肿瘤诊断产业国内外发展现状及趋势。
【血清肿瘤标志物检测】 肿瘤标志物(Tumor Marker,TM)指在恶性肿瘤发生和发展过程中,由肿瘤细胞合成分泌或是由机体对肿瘤细胞反应而产生和(或)升高的、可预示肿瘤存在的一类物质。存在于血液、体液、细胞或组织中。自80年代以来,随着应用B淋巴细胞杂交瘤制备肿瘤单克隆技术的不断成熟,出现了大量的抗肿瘤单克隆抗体,并与同时出现且日新月异的免疫学检测技术(RIA、ELISA、CLIA、等)相结合,发展了众多的肿瘤标志物检测项目并不断地应用于临床,已成为肿瘤患者的一个重要检查指标。 常用肿瘤标志物及其临床意义 肿瘤标志物在肿瘤普查、诊断、判断预后和转归、评价治疗疗效和高危人群随访观察等方面都具有较大的实用价值。表1为临床上常见消化道肿瘤及妇科肿瘤标志物及其临床意义。
表1 临床常见肿瘤的生物标志物及其临床意义
但由于目前所知TM的敏感性和特异性都很有限,比如CEA在食管癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌等肿瘤中,均有可能出现升高;而某些肿瘤标志物升高,并不代表受检者一定患有肿瘤,大量的临床发现,部分肝硬化病人会长期出现AFP达到上千。目前,临床医生也在考虑产用多肿瘤标志物联合应用的方法来提高TM检测肿瘤的灵敏度和特异性。有研究显示甲胎蛋白(AFP)联合α-L-岩藻糖苷酶(AFU),可提高肝癌检出率到90%。
常用生物标志物检测方法 随着肿瘤基础研究的深入和临床治疗实践经验的积累,肿瘤标志物的检测得到了从事肿瘤基础和临床工作者的重视,已成为临床检测的重要项目之一。目前常用肿瘤标志物检测方法有酶免疫法(ELA)、化学发光免疫分析(CLIA)、放射免疫分析法(RIA)及分子生物学检测。 其中,用于酶免疫分析的主要产品有ELISA试剂盒,其特点是快速,但是对操作者要求高,受主观因素干扰较多,灵敏度受限。近年来又出现了酶联免疫荧光测量法(ELIFA)及增强发光酶免疫分析法(ELEIA)。前者同时兼具酶联免疫吸附试验(ELISA)和荧光免疫分析(FIA)两种方法的优点,灵敏度较传统的ELISA明显提高。后者发光信号稳定,国外已实现了自动化分析。 化学发光免疫分析(CLIA)则操作简单,稳定性高,标记蛋白后不影响发光信号的产生。目前国内外很多企业包括罗氏、雅培、迈瑞等,研发的设备已经实现了模块化检测,可以根据医疗机构的需求,任意加大或减少规模。 放射免疫分析(RIA)虽然操作简便、成本低,但由于存在放射性污染,而使用受限。 肿瘤标志物分子生物学检测方法较多,包括基因测序、实时荧光PCR、FISH等。他们的特征及局限性具体见表2。
表2 肿瘤标志物分子生物学诊断方法及其特点
【影像学检测】 影像学检测是目前临床上用于肿瘤诊断、定位、肿瘤转移灶发现的重要检测手段。临床上常用的影像检测方法有超声、MRI、CT、PET-CT等。 超声 超声目前多用来检查眼、脑、乳腺、肝胆、脾、胰、肾、前列腺、子宫、卵巢等脏器的疾病及肿瘤的诊断,对腹腔的盆腔肿物的诊断更有其重要价值。超声具有无创伤、易重复、花费少等优点。但对一些位置较深、肿瘤实质范围较小以及肿瘤内血管细小、血流速度缓慢的肿瘤,常规超声及彩色多普勒超声常难以显示肿瘤及其内血流,易造成假阴性。 近年来,发展起来以功率的形式显示血流的新型彩色多普勒技术,即彩色多普勒功率图,及能立体地显示肿瘤内部情况的三维超声。就卵巢癌而言,前者其动态范围较彩色多普勒显示提高了10~15dB,提高了信噪比,且不受血流速度、声夹角的影响,因此探测肿瘤内部血流的敏感性高于彩色多普勒显像。三位超声能立体显像,有利于肿瘤内部结构及血流的显像。但三维成像有其局限性,它重建图像费时,且图像的分辨也低于二维超声,因此其应用价值值得进一步探索。 CT(电子计算机X射线断层扫描技术) CT是根据人体不同组织对X射线的吸收与透过率的不同原理实现人体被检查部位的断面或立体图像技术。可快捷准确地检查出部位深、不易发现的病变,如肺、纵膈、胸壁、头颅、脊柱和四肢等。对肺癌诊断、纵隔肿瘤检查和瘤体内部结构、肺门及纵隔有无淋巴结转移,可提供诊断依据。目前64层螺旋CT已广泛应用于各大型医院。 但由于CT图像空间分辨力不如X线图像,且有辐射伤害,在定性诊断中也具有一定的局限性,因此不宜将CT检查视为常规诊断手段。
MRI(核磁共振成像) MR是一种生物磁自旋成像技术,已应用于全身各系统的成像诊断。MRI能获得脑和脊髓的立体图像,对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT。但MRI和CT一样,不能同时获得影像和病理两方面的诊断,很多病变单凭MRI难以确诊;对肺部、肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越,费用却高很多;对胃肠道的病变不如内窥镜检查;并且体内留有金属物品者不宜接受MRI。
PET-CT PET是利用某些放射性核素在衰变过程中产生的正电子埋没辐射和符合探测原理进行机体成像的计算机断层技术和装置。它是核医学领域最先进的医疗设备,代表了当前核医学影像技术的最高水平。PET显像的最大优势,在于其可以从分子水平检测和识别活体内不同状态下,先于组织器官结构变化而发生的代谢改变。PET-CT是在PET的基础上同机设置快速螺旋CT,同机数据采集和融合,同时获得PET和CT图及二者融合图,弥补了PET显像不能解剖定位的缺点。 但是PET-CT有辐射伤害,有报道指出,一次PET-CT检查其辐射伤害是一次CT的1.2倍。且价格昂贵,一次全身PET-CT检查费用在7000元以上,让中低等收入水平的患者难以接受。
X射线 X线钡餐造影检查是胃肠道肿瘤的首选检查方法。特别是胃气钡双重对比造影在胃肠道疾病检查中已得到广泛应用,将胃气钡双重对比造影与胃镜配合检查大大提高了对早期胃癌的检出率和诊断准确率。X线钡餐造影检查对观察胃腔内病变部位、大小、形态及定性等方面效果较好,而对于肿瘤在胃壁内、腔外生长情况以及肿瘤与周围脏器的关系,或有无局部、远隔转移则需超声、CT和MRI等检查手段。 乳腺X钼靶应用于乳腺癌检查,具有很多优势:成像清晰、特征突出、整体感强,诊断标准完备、可重复性好、敏感度高;对钙化点最敏感,发现临床不能触及的病灶;尤其适用于中、老年患者,他们乳腺内脂肪较多,腺体已部分退化,但在钼靶片上对比良好,显示清晰;还可准确地进行立体定位。但是乳腺钼靶有射线伤害,短期内重复检查受限,不宜常规用于35岁以下年轻女性体检。同时其图象主要反映病灶外部轮廓,对内部结构显示欠佳,部分病灶易被附近腺体组织掩盖,尤其是对乳腺腺体丰富致密的年轻妇女准确性不高。
食管癌内镜检查 以碘染色为代表的食管染色技术不仅可以明确病变级别、病变范围、病灶数目,也可以初步判定病变可能的病例类型。内镜下碘染不着色分为四个级别,此分级对早期食管癌的诊断与病理诊断符合率为100%,癌前病变两者的符合率在90%左右。所要强调的是碘染色前必须充分准备,建议应用去泡剂和去黏液剂,仔细观察各部位,采集图片,对于临床疑诊早期食管癌高危人群年龄大于40岁的受检者均应常规行内镜下碘染色及指示性活检,这是提高早期食管癌检出率的关键。 随着内镜技术的不断发展,新兴起的放大内镜检查及窄带成像技术(NBI)可清楚地观察到食管上皮乳头内毛细血管(IPCL),初步判断病变的级别,NBI依靠光谱组合来显现病变范围及形态实现了内镜下“光染色”,无需辅助药物,在检查过程中无明显禁忌证和任何不适,与碘染色相比,它在一些领域具有明显的优越性,代表了生物学内镜及分子内镜的发展趋势。
【组织病理学诊断】 活体组织病理检查(biopsy)简称“活检”,亦称外科病理学检查,简称“外检”,是指应诊断、治疗的需要,从患者体内切取、钳取或穿刺等取出病变组织,进行病理学检查的技术。这是诊断病理学中最重要的部分,对绝大多数送检病例都能做出明确的组织病理学诊断,被作为临床的最后诊断。 活检通过对病变组织及细胞形态的分析、识别,再结合肉眼观察及临床相关资料,做出各种疾病的诊断。但对一些疑难、罕见病例,还需要在上述的常规检查基础上,再通过组织化学、免疫组织化学、电子显微镜或分子生物学等技术进行辅助诊断。活检可分为三类:术前病理、术中病理及术后病理。
表3 组织病理学诊断方法及其特点
【循环肿瘤细胞(CTC)检查】 有关循环系统中存在循环肿瘤细胞(CirculatingTumor Cell,CTC)的概念已经有超过100年的历史。循环中的肿瘤细胞定植在其他器官,就造成了肿瘤的播散转移(Disseminated Tumour Cells,DTC),这种观点也已经得到了全世界肿瘤学家的广泛承认。 从理论上来讲,循环肿瘤细胞(CTC)的检测能够应用于所有可转移的实体瘤。目前如何准确地检测到转移中的肿瘤细胞成为了科学家们非常感兴趣的问题。
【肿瘤检测方法优劣势对比】 目前临床使用的肿瘤检测诊断方法各有千秋(见表4),任何一种手段都不能取代其他方法而独立存在。
表4 肿瘤诊断方法比较
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